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独特基因帮蝾螈用皮肤呼吸

来源:中国科学报 2016-01-13 16:35

几乎所有陆地动物都需要肺来生存。全球最大的蝾螈群是一个罕见例外。如今,研究人员了解了这些两栖动物是如何通过皮肤呼吸的。

一个关键肺部基因的拷贝能改变其活跃的区域,从而使皮肤能有效地进行气体交换。研究人员在日前于美国波特兰举行的综合与比较生物学学会年会上报告了这一发现。

肺的丧失代表着重要的进化改变,而这种改变被认为会对任何物种的大小、生活方式和行踪带来限制。然而,来自一个被称为无肺螈科的蝾螈家族的448个物种一定没有得到这一信息。它们在西半球、韩国和意大利游荡,体长为25~27毫米,并且从洞穴到树梢,四处为家。

演化发育生物学家追踪了其中一个物种——暗棕带颚蝾螈的胚胎发育,并且发现,尽管肺的确开始形成,但它们从未发育完全。相反,该物种的皮肤上生长出额外的血管。对这种动物和其他脊椎动物基因活性进行的研究还表明,这些脊椎动物的肺内拥有一个以两种拷贝存在的关键基因。该基因只在有肺蝾螈的肺内活跃,但在无肺物种的皮肤、嘴巴和喉咙中活跃。它编码一个帮助细胞膜更容易接受气体交换的蛋白,而且其在皮肤和嘴巴中的存在有助于解释为何一些蝾螈根本不需要肺。

研究人员表示,这种最新发现的蛋白被称为表面活化蛋白,可能对治疗人类的呼吸疾病有所帮助。(生物谷Bioon.com)

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